2023年中考物理高频考点突破——浮力的综合计算

2023年中考物理高频考点突破——浮力的综合计算 1．如图甲，底面积为200cm2的圆柱形容器中水深为30cm，将一棱长为10cm的正方体物块轻轻放入水中，物块漂浮在水面上，水面上升了4cm，如图所示。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求： （1）物块未放入水中时，水对容器底部的压强。 （2）物块浮在水面上时所受水的浮力。 （3）物块的密度。 2．如图甲所示，底面积为0.04m2的薄壁正方形容器（质量不计）放在水平桌面上，将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部，其横截面积为，高度为0.15m。然后向容器内缓慢注入某种液体，圆柱体始终直立，圆柱体对容器底部的压力与注入液体的质量的关系图像如图乙所示。g取10N/kg，圆柱体不吸该液体。求： （1）圆柱体受到的重力为多少？ （2）当圆柱体刚好被浸没时，它受到的浮力是多少？ （3）当液体对容器底部的压强与容器对水平桌面的压强之比为1:3时，容器内液体的质量是多少？ 3．如图是创新科技小组用轻质杆设计制作了测量液体密度的工具——密度秤。其中经防腐处理的合金块重8N，体积，秤砣重2N，秤纽处O到A端长10cm。测量时手提着秤纽将密度秤的合金块浸没在待测液体中（不接触容器），调节秤砣位置，使秤杆AB在水平位置平衡，此时秤砣悬挂处的刻度值为被测液体密度。g取10N/kg，请解答下列问题： （1）创新科技小组在烧杯内装入适量的待测液体，其测量情况如图，测得OC长30cm。此时秤杆A端受到绳子的拉力为多大？ （2）C点刻度表示的待测液体密度多大？ （3）若烧杯内底面积为，则以上过程中合金块放入前后，待测液体对烧杯底部压强变化了多少？ 4．如图所示，将质量为100g、底面积为100cm2的溢水杯中注满水，水的质量为900g，将边长为5cm的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中。木块静止时，从杯中溢出水的质量为75g，（g取10N/kg）试计算： （1）木块受到的浮力； （2）木块的密度； （3）放入木块后溢水杯对水平桌面的压强。 5．如图甲所示，底面积为200cm2的圆柱形容器内装有适量的水，边长为0.1m的正方体木块漂浮在水面上，木块的下表面距离水面0.06m，求：（g取10N/kg） （1）木块受到的浮力是多大？ （2）木块的密度是多少？ （3）若在木块上放一金属块，木块恰好没入水中，如图乙，则金属块的重力是多少？ 6．如图所示，底面积为100cm2的溢水杯注满水后。将边长为5cm的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中。木块静止时漂浮在水面上，溢水杯旁的小杯对水平桌面的压力增加了0.75N。其中，g取10N/kg。求： （1）木块受到的浮力； （2）木块的密度； （3）木块下表面受到水的压强。 7．中国研发的万米载人潜水器“奋斗者”号，成功下潜到全球海洋最深处。“奋斗者”号总质量为36吨，不考虑海水密度的变化，ρ海水=1.02×103kg/m3，g取10N/kg。则： （1）“奋斗者”号下潜到多少m时，仪表显示潜水器受到海水的压强为7.14×107Pa； （2）“奋斗者”号完成任务后，漂浮在海面上，受到的浮力多少N？ （3）利用图1所示的起重装置将其匀速竖直吊离水面。起重装置起吊拉力的功率随时间变化的图像如图2所示，图中P2＝2P1。求t1时刻“奋斗者”号受到的浮力大小？（不考虑水的阻力）。 8．如图，在足够高的圆柱形容器底部，贴有一个底面为边长为0.1m正方形的压力传感器（厚度不计）。将一个边长为0.1m的实心正方体物块放在传感器上，然后缓慢地向容器内倒入某种液体，物块对传感器的压力F与倒入液体的深度h的关系如下表所示。求： h/m 0 0.01 0.02 0.03 0.04 F/N 6 4.8 3.6 2.4 1.2 （1）实心正方体物块的重力； （2）液体的密度； （3）液体深度h从0增加到0.08m的过程中，浮力对物块做的功。 9．如图甲所示，一个圆柱形容器的底面积为200cm2，然后在容器中装入适量水，现在有一个重为24N、高为12cm、底面积为100cm2的物体，用一个弹簧通过细绳将物体悬挂在水面上，并将物体慢慢没入水中，当物体上表面恰好与水面相平时，水的深度为20cm。如图乙所示为弹簧所受拉力F与其伸长量∆x的关系。求： （1）当物体上表面恰好与水面相平时，水对容器底的压强； （2）此时弹簧所受拉力的大小； （3）若打开阀门K放出水，使物体有四分之三的长度露出水面，问需要放出水的质量和容器对水平地面的压强变化量各为多少？ 10．在底面积为S1的圆柱形容器中注入水，把一横截面积为S2、高为h、密度为ρ物的圆柱体放入水中，圆柱体静止后漂浮在水面上（图所示），此时容器中的水深为H。水的密度为ρ水。要求： （1）画出圆柱体漂浮在水中时竖直